4D毫米波雷达PK激光雷达，谁才是自动驾驶的“福音”？
“自动驾驶”，在过去的这几年里乃至未来，一直都是人们持续热议的热门话题。
在“电动化”转型向“智能化”的发展进程中，自动驾驶技术成为了汽车产业发展的新变量，中国汽车行业的自动驾驶渗透率也一直在稳步提升。
我们都知道，自动驾驶领域的感知先行十分重要。自动驾驶汽车感知的实现离不开各式各样的传感器设备，包括激光雷达、毫米波雷达、车载摄像头、红外热成像、超声波雷达等，其通过捕捉感知车辆周边交通环境的数据，以此为自动驾驶提供准确的信息，规划正确的交通路线，让自动驾驶汽车可以安全驾驶。
当下，随着市场对自动驾驶能力的需求不断升级，需要具有更高感知能力的传感器设备，为此，各企业之间摩拳擦掌，在芯片、系统、感知、算法等各个领域上下功夫。其中，4D毫米波雷达作为一颗新星，似乎成为了自动驾驶汽车领域中不可或缺的配置之一，甚至被称为激光雷达的“平替”。
图源：百度百科
尤其是在今年CES展上，4D成像毫米波雷达声势浩大，诸如恩智浦、TI、Mobileye都陆续推出或更新了自己的成像雷达方案，毫米波雷达系统厂商Arbe、Zadar Labs、Smartmicro等也都带来了各自的成像雷达产品。
所以说，4D毫米波雷达为何会被称为激光雷达的“平替”？它到底有何优势？能给自动驾驶带来什么？如今又有哪些企业在布局4D毫米波雷达市场？
4D毫米波雷达的优势何在？
了解自动驾驶的都知道，自动驾驶领域的感知解决方案被分为两大阵营，一类是以特斯拉为代表的阵营，主要是以摄像头为主传感器实现感知数据收集；另一类则是“组合传感器”阵营，以摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行融合感知。
日前，以“纯视觉”解决方案为代表的特斯拉竟默默把毫米波雷达重新捡了回来，根据曝光的新文件，可以看到编号为“1541584”的毫米波雷达重新上车特斯拉，有人推测这是一款高分辨率的4D成像雷达，最快明年1月中旬就会对外发布。
为何4D毫米波雷达越来越受欢迎，并且正在成为汽车传感器中的“新星”？我们都知道，3D毫米波雷达一直以来有一个被诟病的缺点，就是无法识别静止物体，道路上的井盖、减速带以及悬挂着的各种道路标识牌等，由于没有高度信息，3D毫米波雷达完全无法决策，导致3D毫米波雷达在自动驾驶的战场上一直平平无奇。
4D毫米波雷达又称为成像雷达，与传统的毫米波雷达相比，4D毫米波雷达除了可以计算出被测目标的距离、速度、水平角度等数据信息之外，还可以计算出被测目标的俯仰角信息，获取被测目标的高度信息，更好地了解和绘制汽车周围的环境地图，使其提供的数据更为精准。
此外，4D毫米波雷达具备高分辨率的优势，在复杂的城市环境下，可通过高分辨率点云来感知汽车周围环境，从而增强环境测绘和场景感知能力，这在一定程度补上了3D毫米波雷达的短板。
另一方面，相较于激光雷达，4D毫米波雷达还可以全天候工作，即使遇上大雪、大雨等极端天气依然不会出现较大的偏差，能够稳定发挥作用，不受不良天气情况的影响。同时，从成本上看，激光雷达的价格大约在1000美元，而4D毫米波雷达仅仅只是约为激光雷达的1/10。正因为如此，所以4D毫米波雷达被认为是激光雷达的“平替”。
高手过招，市场规模有望突破35亿美元
基于4D毫米波雷达多方面的优势，在自动驾驶领域有着比激光雷达更低成本的优势，以及还有着比传统的毫米波雷达不可比拟的性能，因此吸引了众多玩家入局，纷纷下注4D毫米波雷达，眼下4D毫米波雷达赛道已十分拥挤。
据了解，4D毫米波雷达最早是在2019年由以色列公司Arbe推出的Phoenix。随后，Waymo、大陆集团、采埃孚、安波福、博世等国际科技巨头也开始陆续宣布4D毫米波雷达的相关动态。
当然，国内不少企业也在相继发力，华为、华域汽车、安智杰、苏州毫米波、复睿智行等企业在4D毫米波雷达领域上做了相关布局。另外，楚航科技、纳瓦电子、森思泰克、木牛科技、几何伙伴等企业也在布局，但具体的量产时间尚未公布。
除此之外，车企也在加速4D毫米波雷达的落地。搭载了采埃孚4D毫米波雷达的上汽飞凡R7和搭载了森思泰克4D毫米波雷达的长安深蓝旗下全新轿车SL03，二者均已经正式开启交付；而北汽集团也投资了Arbe并有望搭载Arbe量产后的4D毫米波雷达产品。
如此看来，4D毫米波雷达已经进入了小规模量产导入阶段，未来或将为自动驾驶带来全新的机遇，其渗透率也将会逐渐上升。根据行业预测，全球4D毫米波雷达的市场规模在2027年有望达到35亿美元。
而且，中金公司也认为，4D毫米波雷达全方位提升毫米波雷达性能，有望使毫米波雷达成为ADAS系统中的核心传感器之一，是毫米波雷达未来发展的重要方向。根据预计，至2025年中国车载4D成像雷达市场规模在悲观、中性、乐观情况下有望分别达到1.9、3.6、5.4亿美元，2022E-25E CAGR分别达到34%、64%、88%。
挑战仍存在，革命之路还需继续
尽管当下看来，4D毫米波雷达成为各车企的“心头肉”，但其发展仍然存在着诸多挑战。
有业内人士指出，4D成像毫米波雷达主要是依靠增加芯片、天线等硬件来实现立体成像、提高角分辨率等功能，但同时也会因为天线太多的问题，导致之间互相干扰，噪声很大。
而且，从分辨率来看，目前4D毫米波雷的水平角分辨率多为1°，而激光雷达的水平角分辨率可达到0.1°，4D毫米波雷达只能达到一些低端激光雷达的效果。因此，从某种程度上来说，4D毫米波雷达并不能完完全全取代激光雷达，只能说两者是互补关系，各有优缺点，二者未来发展如何，还需要市场的考量。
此外，对于汽车制造商来说，4D成像毫米波雷达并未进入真正大规模量产落地阶段，并不是所有的玩家愿意冒险在短时间内启用，其还存在观望的态度；而且并不排除未来激光雷达的升级更新，或许不再受限于高昂的开发成本等。
对于未来，只能说4D毫米波雷达是发展的趋势之一，其核心还得关注产品的性能以及价格，而这也需要行业给予一定的投入与关注。
写在最后
当今，在智能汽车的发展进程中，并没有真正地实现自动驾驶。不管是激光雷达或者是4D毫米波雷达，在自动驾驶汽车的发展过程中，其机遇和挑战是共存的，未来均存在着很多的可能性。而当下伴随着4D毫米波雷达影响力的逐步扩大，其实是给自动驾驶带来新的发展机遇，而如何更好地将它应用于汽车行业领域，还需要业内人士更多的关注与投入，以及市场带来的进一步验证。
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